ダウン症のある人に共通した顔立ちが見られる最大の理由は、ダウン症顔つき医学的真相として解明されている「顔面骨格の発達パターン」にあります。ダウン症は通常2本であるはずの21番染色体が3本存在する「21トリソミー」によって生じますが、この遺伝子量の過剰が胎児期における骨形成や軟骨の発育スピードに一定の偏りをもたらします。
特に顕著なのが、ダウン症目鼻の骨格理由として知られる顔面中央部（鼻根部から上顎骨にかけて）の発達が緩やかである点です。これによって以下のような21トリソミー顔貌特徴が形成されます。
まず、目元に関しては、鼻根部（目と目の間）が平坦になることで皮膚が内側に引っ張られ、蒙古（もうこ）ひだと呼ばれる皮膚の覆いがかぶさりやすくなります。これに加えて眼裂（まぶたの開き）がわずかに斜め上を向くため、特徴的なアーモンド形の目元が形作られます。さらに、虹彩の縁に沿って「ブラシフィールド斑」と呼ばれる微小な白い斑点が見られるケースもあります。
鼻と口元については、鼻骨の発達が小さいため鼻自体が低く小さめになり、上顎の発達に対して舌が相対的に大きく見えたり、口輪筋の低緊張によって口元がわずかに開きやすくなったりします。これらのダウン症顔の特徴が重なり合うことで、初見の人に対して「共通のシルエット」として強く認識されるのがダウン症顔が似る理由の正体です。
